【403地震後續】台灣陸地將發生規模8地震? 從「斷層長度」破解假地震預言

【403地震後續】台灣陸地將發生規模8地震? 從「斷層長度」破解假地震預言

記者/馬麗昕、陳培煌;主編/陳偉婷

台灣天搖地動近一個月,403花蓮地震至今餘震超過千次,4月22日-23日及27日凌晨也數度發生規模5以上地震,震到人心惶惶、難以安眠。

查核中心觀察,連續一個月的地震,喚起民眾對地震防災的重視,大家難免會擔心,台灣活動斷層多,周邊又有大海溝,下一次大地震不知道什麼時候來。近期社群網路也充斥將發生8級、9級地震等未經證實的錯誤資訊,甚至也有偽科學的地震預言文

台灣位處板塊交界處,地震專家表示,地球是一個平衡系統,當某地斷層錯動發生大地震,錯動釋放大量能量也會造成應力不平衡,為了調整應力,後續可能會頻繁發生餘震,也會出現餘震先發生在震央北邊,後續又移到南邊的狀況。

專家也說,403地震後的餘震,可能持續半年到一年,且需提防規模5-6地震。但現今科學其實無法做到精準預測地震發生,民眾若隨著網路預測文章起舞,增添不必要的恐慌。重要的應該是做好防災準備、隨時應變。

至於台灣會不會出現超過規模8以上的地震,專家指出,地震規模與斷層破裂長度有關,台灣島內的斷層長度多不長,不太可能造成規模8以上地震;但台灣外海的琉球海溝、馬尼拉海溝,因斷層長度長,若發生錯動,確實可能致災,尤其琉球海溝已逾百年沒有活動,值得持續關注。


圖1:因23日凌晨地震,花蓮原列為危樓的統帥大樓、富凱飯店傾斜待拆/取自臉書花蓮同鄉會

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403地震後震不停 是餘震還是新地震?

22日傍晚開始發生多起規模5以上地震,23日凌晨壽豐更發生2起規模6以上地震,本已列為危樓的統帥大樓、富凱飯店傾斜待拆,花蓮各地都有房屋毀損。27日凌晨又發生規模6以上地震,根據氣象署的說法,地震能量又向北釋放,且因盆地效應及高樓影響,雙北地區對地震都很有感。

主震後往往跟著餘震,民眾並不陌生;但像近期這般,頻繁發生大規模的地震,不免讓人心生疑惑,「這些是餘震,還是又是新地震」、「台灣斷層多,會不會是斷層間彼此牽引、誘發新地震?」

氣象署地震測報中心主任吳建富指出,當一處發生地震釋放應力,確實可能會影響到附近的活動斷層,但斷層是否互相影響,其實需要長時間、嚴謹的斷層研究調查。

吳建富說,一般來說,會以地震發生的「時間」跟「地點」判斷是否為餘震。當較大的地震發生後,震源附近的地震活動通常會顯著增加,若是這些地震的震源位置、破裂方式等特徵跟主震相近,且時間序列接近,就會將其視為餘震。目前研判22至23日及27日的的地震仍是403花蓮地震的餘震。

根據氣象署地震預報中心的觀察,在403主震後的19-20天餘震都集中在震央北方,發生超過900次餘震。當能量逐漸釋放完,受應力調整影響,22日傍晚開始餘震的震央往南移,集中在壽豐鄉、鳳林等地,不到一天就有近200個餘震。

吳健富說,地球是一個平衡系統,403地震發生後,因為能量釋放、應力會降低,另一邊就應力高,需要應力調整,讓能量均衡,有點像是「蹺蹺板」。當調整均勻、穩定時,地震就會慢慢平穩下來。


圖2:4月22-23地震震央,主要集中於壽豐鄉以南/取自國家災害防救科技中心

有學者認為,22日-23日規模5-6的地震,也有可能是附近不同斷層系統被誘發

中研院地球科學研究所副研究員黃信樺說,觀察22日後的地震,與前一波的餘震不太相同。餘震通常會愈來愈小,但此次突然有連續規模6的地震;且過去餘震的深度是15-20公里,但22日之後的地震深度很淺,只有5-8公里。因此,也非常有可能是附近不同斷層系統被誘發。

對於餘震判斷,專家學者看似不同調黃信樺解釋,其實餘震的定義鬆散,主要是以時間和位置空間來判定。狹義來說,發生在同個斷層系統的才會列為餘震;但廣義來說,如果是鄰近小的斷層被應力調整、誘發,其實也能算在餘震範圍內。

「要知道每次地震是不是發生在同個斷層系統,需要研究跟調查才能知道。」黃信樺說,因此現在仍沒有答案,科學上來說,每個斷層都需要探勘研究,才會知道其孕震構造等。

餘震還要搖多久?

近日頻繁地震,民眾震到不時自我懷疑,是真的在晃,還是心理因素,民眾也關心餘震到底還會持續多久?吳健富說:「一般規模7.2強震,半年到一年內都可能再發生餘震。」

根據氣象署提供的資料,1999年9月21日地震後,3個月內陸續發生許多規模4以上地震,在一年之間仍有規模5、6的強震,一年內共發生5000多個餘震。


圖3:921地震與403地震餘震頻率統計圖/資料來源:氣象署

吳健富說,「目前科學仍沒辦法掌握會有多少餘震,也沒有辦法預估餘震還會持續多久,只能從經驗去判斷。」

吳健富解釋,從921經驗來看,中間產生的餘震長達一年,但不是穩定衰退,而是高高低低起伏,中間會突然跳出規模5、6的餘震,然後再衰退。當然時間愈後面,餘震規模可能愈小、數量會趨緩。但仍然不排除會突有規模5以上的餘震產生。

地震科普作家潘昌志也提供日本熊本19世紀末地震發生頻率圖。他說,1894年日本地震學之父大森房吉就提出大森法則(Omori's law),說明餘震發生頻率會有衰減的規律。

雖然是規律,但潘昌志說,它並不是必然只會下降,幾乎都是會上上下下,像是最下面那一條就是1889年8月到1893年12月,代表餘震持續的時間非常的久。

「所以這個尺度拿來看403地震,其實還要走一段,把時間軸再拉長,才有辦法確認這個趨勢。」潘昌志說。


圖4:1889熊本地震餘震統計圖/潘昌志提供 

有比主震更大的地震產生嗎?

中央大學地球科學系教授顏宏元表示,海岸山脈斷層原先就始於較為破碎的狀態,近期花蓮頻繁地震,純粹是403地震主震後的餘震,在主震觸發後,後續能力釋放產生餘震。

地震中心主任吳健富指出,目前研判403規模7.2地震是主震,過去經驗上應不會再有超過規模7的地震。然而,在311日本地震、2022年池上、關山地震,都是強震過後,發生一個更大規模的主震,但這樣的情況比較少見。用科學預測地震仍有未竟之處,因此,正確觀念應隨時做好準備,演練防災、準備避難包。

中研院地科所黃信樺則認為,近期再發生超過規模7的大地震機率較小,但規模5-6的中型地震是很有可能再發生的,從現在的趨勢觀察,「未來的幾個月將是觀察重點,民眾仍須提高警覺。」


圖5:403地震造成花蓮太魯閣天祥一帶土石崩落/達志影像

地震規模與斷層破裂長度有關   隱沒海溝若錯動威力大

活動斷層錯動會造成地震,當斷層破裂的長度越長,表示地震的規模越大,地表振動的強度也越強。近期不少民眾擔心,台灣有許多久未活動的活動斷層,如山腳斷層、梅山斷層等,若發生錯位,後果不堪設想。

在4月23日地震發生後,也有媒體拼湊中研院地科研究所特聘研究員馬國鳳2年前訪談,錯誤報導「花蓮米崙斷層未來有規模8以上地震」,一時引起民眾恐慌,也凸顯民眾對地球科學的陌生。

事實上,米崙斷層不可能造成規模8以上地震,原因就在於斷層長度短。

中研院地科所副研究員黃信樺說,地震的規模跟斷層破碎的長度有關。花蓮米崙斷層長度並不長,不可能發生規模8以上地震,就算是整條斷層帶全破碎,頂多發生規模6的地震。


圖6:米崙斷層說明/底圖為Google衛星影像、右圖取自經濟部地質調查與礦業管理中心

一般民眾可能難以想像地震釋放的能量與斷層破裂長度的關連;台大地質學系教授王昱說,當聽到新聞報導一個芮氏地震規模3的地震,大概就等同於一座台南都會公園這麼大的面積(約25-26公頃)的斷層破裂。

王昱列舉出不同地震規模大小,對應到的斷層破裂面積關係。若是規模到8以上,斷層破裂大小大概等同於整個宜蘭縣+花蓮縣的面積。


圖7:地震規模與斷層破裂大小的關係/王昱提供

王昱說,台灣本島陸地上單一斷層造成的地震,幾乎不可能達到規模8以上,除非是很多條陸上斷層發生連鎖破裂同時產生地震,但這種機率非常低。

雖然陸地斷層的規模不會到8以上,但王昱說,大地震若發生在城市附近,對居民的致災性不小,民眾仍要提防。而海溝型地震雖離城市較遠,但規模大一定全台有感,且可能還會引發海嘯。除了對日本琉球群島西側的島嶼之外,對台灣東部海岸與離島造成威脅。

海溝型地震值得關注 琉球斷層逾百年未活動

黃信樺指出,會發生規模8以上地震,風險主要來自海溝型地震。例如1920年代,琉球海溝曾發生規模8的地震,由於琉球海溝非常長,若整條斷層破碎錯動,就有可能發生規模8.0以上的地震。

王昱也說,所謂的海溝指的是海洋中的狹長、水深大於5000公尺的溝槽。板塊聚合擠壓後,密度較高的海洋板塊會隱入地涵,形成狹長海溝。整個環太平洋周邊都有海溝,也因此環太平洋地區如台灣、日本、中南美洲等地震多。以台灣地區來說,海裡的斷層長,可以製造比陸地斷層更大規模的地震。

海溝型地震確實引人擔憂,王昱說,目前最靠近台灣,且一旦發生地震可能對台灣造成影響的海溝是東邊外海的琉球海溝,以及西南邊的南海馬尼拉海溝。根據歷史紀錄,琉球海溝自上次錯動至今已逾百年,值得注意、提防。

王昱說,台灣東邊外海的琉球海溝,從日本四國九州南邊,經過琉球群島,一直到台灣花蓮與宜蘭間的外海。從過去的紀錄來看,過去在1920年發生規模7.8-8.0地震,當時的位置非常靠近台灣。


圖8:台灣事實查核中心製圖

地震預估與預警 地球科學研究尚有侷限

大地震過後,網路時常有地震預言,或是地震警告資訊。中央研究院地球科學研究所黃信樺則說,網路的說法有些是有科學根據的專家分析,有些則是沒有學理根據的捕風捉影。

「要能分辨就要先了解地球科學的侷限。」黃信樺說,目前科學界無法精準預測地震會發生在哪個時間點、哪個位置,以及規模多大。現今地震科學可以做到的是致災地震發生機率的「預告」,以及即時災害的應變「預警」。

黃信樺舉例,台灣跨領域地球科學家建立「台灣地震模型」平台,可以看到各地斷層未來20、30、50年發生地震的機率,以及50年內台灣不同區域的致災性地震發生機率。

對此,黃信樺建議民眾可以做2種風險評估:

短期來看,403主震後至今仍是地震好發期,應檢查家中居家環境、即時逃生應變。

長期來看,台灣本就是處於地震帶的國家,了解自己住的地方是否處於高機率地震發生斷層帶,評估家屋結構等,才能降低地震對生命安全造成的風險。